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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 化学电源 » 半电池循环后容量比全电池高，为何商用都是全电池？
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材料之子

新虫 (小有名气)

[交流] 半电池循环后容量比全电池高，为何商用都是全电池？

全电池和半电池，首次容量相当，但循环后全电池就衰减了很多，不如半电池。
为何商用的还是全电池，谢谢各位为小虫解答。

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1楼 2017-05-28 20:50:19
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11mslai

金虫 (正式写手)
★
材料之子(金币+1): 谢谢参与
主要是从安全方面考虑，现在商用的电池中，正负极之间是电解液和隔膜，如果电池中使用金属锂作为负极，充电时（特别是大倍率充电），在金属锂表面形成锂枝晶，刺穿隔膜，导致短路，从而引发热失控。现在较热门的固态锂离子电池，由于使用的是固态电解质，在使用金属锂时，才不会形成锂枝晶。

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2楼2017-05-28 21:47:04
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材料之子

新虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 11mslai at 2017-05-28 21:47:04
主要是从安全方面考虑，现在商用的电池中，正负极之间是电解液和隔膜，如果电池中使用金属锂作为负极，充电时（特别是大倍率充电），在金属锂表面形成锂枝晶，刺穿隔膜，导致短路，从而引发热失控。现在较热门的固态 ...

谢谢你在安全方面的解答，很有道理。
但我还想知道有没有其它方面的因素，例如体系的能量密度等因素;若有，又该如何解释。

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3楼2017-05-29 08:05:44
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方珺生

木虫 (正式写手)
★
材料之子(金币+1): 谢谢参与
成本和安全吧 但从性能上看金属锂都是最好的
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4楼2017-05-29 10:44:22
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11mslai

金虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 材料之子 at 2017-05-29 08:05:44
谢谢你在安全方面的解答，很有道理。
但我还想知道有没有其它方面的因素，例如体系的能量密度等因素;若有，又该如何解释。
...

金属锂的比容量有3000多（石墨只有372），电极也不需要导电剂和粘合剂，和现有的正极材料搭配，负极的用量减少，而正极的量可以增加，同样的体积和重量，电池的比能量提升。另外，金属锂很活跃和充放电过程中体积变化大（放电过程中可能会与SEI剥离），SEI膜会持续形成和破坏（石墨表面的SEI较稳定），消耗电解液，降低循环性能。最后，直接使用金属锂负极，在电池制成过程中，需要全程的氩气保护，无疑是增加了难度和成本。

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5楼2017-05-29 11:27:43
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材料之子

新虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by 11mslai at 2017-05-29 11:27:43
金属锂的比容量有3000多（石墨只有372），电极也不需要导电剂和粘合剂，和现有的正极材料搭配，负极的用量减少，而正极的量可以增加，同样的体积和重量，电池的比能量提升。另外，金属锂很活跃和充放电过程中体积变 ...

谢谢你的补充。
你回答的三点中，第一点是锂半电池的好处是吧！也就是说半电池比能量高。
我还以为全电池的比能量高，所以商用会选择全电池呢！看来之所以商用还是安全和成本，而非比能量，不知我总结的对不对。

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6楼2017-05-29 16:51:50
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材料之子

新虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by 方珺生 at 2017-05-29 10:44:22
成本和安全吧 但从性能上看金属锂都是最好的

谢谢你的回答，言简意赅。
要不是5楼的解释，我还真不理解

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7楼2017-05-29 16:53:22
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11mslai

金虫 (正式写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by 材料之子 at 2017-05-29 16:51:50
谢谢你的补充。
你回答的三点中，第一点是锂半电池的好处是吧！也就是说半电池比能量高。
我还以为全电池的比能量高，所以商用会选择全电池呢！看来之所以商用还是安全和成本，而非比能量，不知我总结的对不对。
...

主要是安全。除了比能量高，半电池的电压也高（锂电位最负）。

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材料之子
8楼2017-05-29 16:56:00
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材料之子

新虫 (小有名气)
送红花一朵
引用回帖:
8楼: Originally posted by 11mslai at 2017-05-29 16:56:00
主要是安全。除了比能量高，半电池的电压也高（锂电位最负）。
...

嗯，好的，非常感谢。我理解了。

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9楼2017-05-29 18:10:06
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